JPH03268006A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

プログラマブルコントローラ

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JPH03268006A
JPH03268006A JP6701190A JP6701190A JPH03268006A JP H03268006 A JPH03268006 A JP H03268006A JP 6701190 A JP6701190 A JP 6701190A JP 6701190 A JP6701190 A JP 6701190A JP H03268006 A JPH03268006 A JP H03268006A
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JP
Japan
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input
information
output
section
arithmetic processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6701190A
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English (en)
Inventor
Naohiro Kurokawa
黒河 直大
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to EP19910101549 priority patent/EP0447776A3/en
Publication of JPH03268006A publication Critical patent/JPH03268006A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054Input/output

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プログラマブルコントローラに係り、特に入
出力処理の高速化に好適なコントローラに間する。
[従来の技術] 従来のプログラマブルコントローラ(以下、PCと称す
)においては、あらかじめプログラムされた制御プログ
ラム(以下、シーケンスプログラムと称すンに従って、
時系列的に処理が行われるため、同じ人力信号について
考えた場合プログラムの先頭と最後(先頭よりは時間が
経過している)では、情報(ONloFF)が異なる場
合があり、これを防止するため、これら入力情報を読み
書き可能なメモリ(RAM)に−度記憶させてその内容
を入力情報として演算する方法が用いられている。例え
ば、特開昭50−116887号公報にはイメージレジ
スタとして記載され、また、特開昭57−69413号
公報にはI/Oメモリの表現で開示されている。
これらは、第7図に示すように、PCにおけるシーケン
スプログラムの一連の処理単位(1スキヤニング)にお
いて、複数個全ての入力情報を順次取入れ入力イメージ
メモリに格納する“入力処理”や、出力イメージメモリ
に格納された複数個の出力内容全部を順次外部負荷等に
出力する“出力処理パを行い、特に入力情報について時
間的なずれをなくして前記問題を解決しており、これは
−括処理方式と呼ばれる。
しかしながら、上記方法はその入出力処理が全情報につ
いて行われるためこの処理に時間がかかって、高速を必
要とする入出力情報に対する応答性が悪いという問題点
がある。
これを解決するものとして、特開昭61−161507
号、同62−117001号、同63−1162/O号
公報等にダイレクト入出力方式、リフレシュ方式でシー
ケンスプログラム中に書かれた命令語によって必要時に
処理を行う方式が示されている。この概略を第7図に破
線で示す。
しかしこれは入力情報である外部信号の信号幅が上記し
たlスキャニングの時間より短い場合あるいは、上記し
た命令語を処理するタイミングと位置が異なって外部信
号が入った場合に、信号の取りこぼしが生じる。
これらを解決するものとして特開昭60−238902
号、同83−133205号公報に開示されており、入
力情報のセット、リセット方法が示されている。
[発明が解決しようとする課a] これら上記従来技術において、−括処理方式は、入出力
処理のための処理時間が遅くなり応答性が悪いという欠
点があり、また、ダイレクト入出力等命令語による方式
では、プログラム作成時に入力情報の発生タイミングと
その人力情報を用いた命令のプログラム位置との時間的
な関係を良く把握する必要がある。即ち、時系列に対す
る注意をしないで設定されたプログラムは誤動作を起こ
すことになるので使い勝手が悪い。才た、上記セット、
リセット方式では、外部負荷に対する出力応答性につい
ては述べられていない。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、PCの演算処理
時の入出力信号のアクセス方法を改良し入出力処理時間
を大幅に短縮することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、人力部のそれぞれの人力情報
を保持信号により保持する手段と、上記入力部の1情報
毎に1つのアドレスを対応させて割付は演算処理部から
アドレスが指示された時、該演算処理部と結ばれた複数
のデータ線の特定の1つに前期保持された1単位情報を
伝達する手段と、出力部の1情報毎に1つのアドレスを
対応させて割付けた記憶部に該記憶部と演算処理部に結
ばれた複数のデータ線の特定の1つに伝達する出力情報
を、演算処理部からアドレスを指示した時、記憶するI
/O制御部を設けたものである。
また、I/O制御部は上記保持信号により保持された複
数の入力情報を、ワード単位で演算処理部に伝達する場
合、演算処理部に有するワード演算レジスタの上位、下
位番号と、上記複数の人力情報の上位、下位番号を対応
させて伝達する手段と、出力部の複数の記憶部にワード
の出力情報を、演算処理部からアドレスを指示した時、
演算処理部に有するワード演算レジスタの上位、下位番
号と、前期出力部の複数の記憶部の上位、下位番号を対
応させて記憶させるようにしたものである。
[作用コ 入力情報を保持するための保持信号は、スキャニングの
先頭で発せられ、全入力情報を保持するためシーケンス
プログラムの演算処理時におけるタイミングのズレおよ
び時系列的なズレはなく、また、各入出力情報毎に1つ
のアドレスを対応させであるため、シーケンスプログラ
ムに記憶される番号との一致が容易で演算のためのアド
レス展間が不要で高速処理が行え、かつ演算処理部に有
するワード演算レジスタと、各入出力情報との上位、下
位番号を一致させているため、データの並び替えが不要
で高速処理が行えるとともに算術演算時における桁概念
が容易に理解できプログラミング時のまちがいがなくな
る。
[実施例コ 以下本発明の一実施例を第1図〜第5図により説明する
第1図は、本発明の全体構成を示すものであり、1はP
C本体、2は使用者がシーケンスプログラムを入力する
ためのプログラム装置、3は入力情報源である外部入力
機器でリミットスイッチやセンサ、4はバルブ、ランプ
、リレー等の外部負荷、5.6は上記外部入力機器3.
外部負荷4とPC本体とを接続するためのPC本体1に
有する入出力端子、7は、演算制御部で、上記したプロ
グラム装置2との伝送を行う伝送インタフェース71、
論理演算、算術演算その他後述するメモリ制御部74を
介して各部を制御する中央演算処理部(CPU)72、
これら制御する内容、手順を記憶するシステムプログラ
ムメモリ73て構成される。
8は、上記プログラム装置2で入力されたシーケンスプ
ログラムを記憶するユーザメモリで、第5図Cのように
命令コードとI/O番号に編集された中間語後が記憶さ
れる。9は、上記シーケンスプログラムに基づいた演算
結果を記憶するデータメモリで、内部出力または内部リ
レーとも称され読書き可能なRAMである。
11は上記した外部入力機器3からの入力信号について
チャタリングを除去して入力情報とじて内部に伝達する
ための入力部、12は外部負荷4を駆動する出力信号を
発生するための出力部である。/Oは、本発明のために
設けたI/O制御部で、演算部7とは、複数のアドレス
線、75.複数のデータ線76、I/O制御部/Oとデ
ータメモリ9を制御する複数のコントロール線77、で
結ばれるとともに、入力部11、出力部12に結ばれて
いる。
第2図は、本発明のI/O制御部/Oのアドレス割付例
を示すものでデータメモリ9の斜線で示す領域に256
点数分を割付けたものである。I/O制御部/Oおよび
、データメモリ9は、メモリ制御部74に内蔵されるデ
コーダ78により選択されるが、アドレス割付は連続と
なっており、データメモリ9の前方部(斜線部)は使用
されない。
すなわち、この斜線部の領域の代わりにI/O制御部/
O17)7 F L、ス(OO00〜OOF F)を割
付けたものである。
第3図は、本発明のI/O制御部/Oの詳細ブロック図
を示したもので、/O1は、ラッチ素子で入力情報保持
信号線771の保持信号の立上り(立上りでもよい)で
その時点の入力部11からの各人力情報を同時に記憶す
るものである。/O2は上記ラッチ素子/O1に記憶さ
れた複数の人力情報からアドレス信号線75により1人
力情報(ビット情報)を選択するセレクタで、/O3゜
/O4は上記選択されたl情報と“0” (信号OFF
情報)の一方を、選択的にデータ線76に伝える3ステ
ートバツフアで、デコーダ/O7からの信号によって常
に一個のバッファが選択される。
ここで、上記で選択された1人力情報はデータ線76の
最上位ビットであるD7に伝えられ、他のOFF情報は
D6〜DOに伝えられる。
/O5./O6は、3ステートバツフアで、上記したラ
ッチ素子/O1の出力を選択的にデータ線76に伝える
もので、複数の入力情報をそのままデータ線76に伝え
ることができる。このバッファ/O5の出力は、図示例
の入力情報X20はチー9187 B (7) D O
t−5X 27 ハD 7とイッタ具合に上位、下位の
位置が整列するようにデータ線76に結線しである。
/O7./O8はデコーダで、アドレス線75、ビット
/ワードコントロール信号線772.リード信号を出力
として受け、この出力により選択的に上記/O3〜/O
6を選択する。すなわち、第4図(a)に示すようにビ
ット演算処理においては1情報毎に1アドレスが割付け
られており、この場合、セレクタ/O2により選択され
た内容が、3ステートバツフア/O3または/O4によ
りデータ線76のD7に伝えられる。また、ワード演算
処理においては、ワード情報毎に1アドレス(バイトア
ドレス×2)が割付けられており、この場合、上記ラッ
チ素子/O1の複数の入力情報が3ステートバツフア/
O5および/O6によりデータ線76にバイト単位で2
回に分けて伝えられる。
次に/O9は、セレクタで上記したデータ線76中のD
7に前記メモリ制御部74から出力された演算処理結果
の1情報を切替え出力するもので、アドレス線75によ
り行われる。1/Oはセレクタで2情報(A、B)のう
ち1つを選択するセレクタで、入力の1つは上記セレク
タ/O9に接続され、他の1つは前記データ線76のD
O〜D7に接続されており、ビット/ワードコントロー
ル信号線772により入力されたビットとワードのいず
れかが選択され出力端子YO−Y7に出力される。
111は、デコーダでアドレス線75とライト信号線7
74によフて制御され、メモリ制御部74により指定さ
れた場所が一個所選択され、112はセレクタで上記し
たセレクタ1/Oと同様のもので、ビット/ワードコン
トロール信号線772によりビットとワードのいずれか
が選択される。
113.114はラッチ素子で、上記セレクタ1/Oの
出力を入力信号とし、上記セレクタ112の選択信号出
力を記憶指令信号として上記入力情報が記憶(ラッチ)
される。すなわち第4図(a)に示すようにビット演算
処理における出力時は、l情報毎に割付けられたアドレ
スに対応した出力部に出力され、またワード演算処理に
おける出力時は1ワード(バイトアドレス×2)分が対
応して出力部に出力されるわけである。
次にブロック115,116は、入力部11と同様の構
成であり、上記したラッチ素子113に記憶された内容
を読み出してデータ線76に供給出来るようにしたもの
である。
次に第5図(a)、(b)は、演算制御部7に有するワ
ード演算処理レジスタの各ビットと、ワード情報の対応
を示す。すなわち、プログラミング時の桁概念を考慮し
易くするため上位、下位を対応させたものであるが、第
3図におけるワード情報伝達手段はこれに合致させたも
のである。また、第3図はlワード(16ビツト)分の
構成を示したものであるが1.同様の構成を拡張すれば
良いことは容易に理解できる。また、第3図を構成する
各素子を、ゲートアレイ等により構成し、集積化した1
チップ素子とすれば小形化、安価にすることができるの
は明白である。
第6図に、前記した入力信号と出力信号の記憶について
のタイミング図を示す。入力情報保持信号線771から
の保持信号によって1スキヤニングの先頭のパルスで同
時に行われるので、外部機器からの多数の情報の記憶が
短時間で済み、また、出力情報はシーケンスプログラム
の演算時の随時の出力によって随時記憶されその出力は
速やかに出力部12に伝えられる。従って、全体として
入出力の応答性が大幅に改善される。例えば、第7図に
おいて、従来、シーケンスプログラム処理が1命令語当
り3μsで/O00命令あるとした場合3鱈Sであり、
また入力、出力処理に要する処理時間が、2msである
とした場合合計5e+sてあって、入出力処理の時間の
全体に対するウェイトは大きく、入力・演算・出力の時
間は実質1命令語当り5μsとなる。
本実施例によれば、入力処理は全体で前記した保持信号
が5μsで行えるため、無視できる値となり、処理時間
は1命令語当り実質3μs実現出来ることができる。
[発明の効果コ 本発明によれば、従来処理時間の多くかかった入力情報
をイメージメモリに転送するための入力処理が、極めて
短時間に行え、また、出力処理については即行われるた
め、応答性が大幅に改善される。
また、応答性が改善されるためダイレクト入力処理等の
シーケンスプログラム途中で行う必要がなく時系列的処
理に対する注意が不安となり使い勝手が良くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック構成図、第2図は
本発明のI/O制御部のアドレス割付例を示す説明図、
第3図はI/O制御部の詳細図、第4図は上記アドレス
割付例の説明図、第5図は本発明のワード情報の説明図
、第6図は人力信号と出力信号の記憶についてのタイミ
ング説明図、第7図は従来技術の説明図である。 符号の説明 /O1.114−−−ラッチ、/O2,/O9゜1/O
.112.−−−セレクタ、/O3〜/O5−−−3ス
テートバツフア、/O7,/O8゜111−−−デコー
ダ、771−−一人力情報保持信号線 i   イ  t;?1 出力部へ 出力部へ 第 4 図 第 図 (Cン *a−a−y−%44] 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、制御対象の複数の入力信号を受ける入力部、複数の
    外部負荷を駆動する出力部、プログラマブルな制御プロ
    グラムを記憶する第1の記憶部、上記制御プログラムに
    従って演算処理を行う演算処理装部、上記演算処理部の
    処理結果等を記憶する第2の記憶部、上記入力部・出力
    部からのそれぞれの入力情報を保持信号により保持する
    手段と、上記入力情報の1情報毎に1つのアドレスを対
    応させて割付け、上記演算処理部から該当するアドレス
    が指示された時上記演算処理部と結ばれた複数のデータ
    線の特定の1つに上記保持された1単位情報を伝達する
    手段と、上記出力部の1情報毎に1つのアドレスを対応
    させて割付けた記憶部に該記憶と上記演算処理部に結ば
    れた複数のデータ線の特定の1つに伝達する出力情報を
    上記演算処理部からアドレス及び書込みが指示された時
    記憶するI/O制御部を備えたことを特徴とするプログ
    ラマブルコントローラ。 2、上記I/O制御部は、複数の入力情報を1単位とし
    て1つのアドレスを対応させて割付けた記憶部の内容を
    上記演算処理部に結ばれた複数のデータ線に伝達する手
    段と、上記演算処理部から出力される複数の出力情報を
    1単位として1つのアドレスを対応させて割付けた記憶
    部に伝達する手段とを備えたことを特徴とする請求項1
    記載のプログラマブルコントローラ。 3、上記I/O制御部は、上記I/O制御部のアドレス
    割付けが上記第2の記憶部と連続した配置であることを
    特徴とした請求項1記載のプログラマブルコントローラ
    。 4、上記I/O制御部は、1チップに集積化されたこと
    を特徴とするプログラマブルコントローラ。
JP6701190A 1990-03-19 1990-03-19 プログラマブルコントローラ Pending JPH03268006A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6701190A JPH03268006A (ja) 1990-03-19 1990-03-19 プログラマブルコントローラ
EP19910101549 EP0447776A3 (en) 1990-03-19 1991-02-05 Programmable controller

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JP6701190A JPH03268006A (ja) 1990-03-19 1990-03-19 プログラマブルコントローラ

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JPH03268006A true JPH03268006A (ja) 1991-11-28

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EP0447776A3 (en) 1993-08-25
EP0447776A2 (en) 1991-09-25

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